电网安全稳定控制系统备用元件配置方法和存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种电网安全稳定控制系统备用元件配置方法和存储介质，方法包括：获取系统拓扑结构参数，确定不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系；获取各底层模件可靠性参数；根据各底层模件可靠性参数及其备用元件的预设可靠性参数，以及底层模件与其备用元件之间、不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系，利用预先构建的备用元件配置优化模型，求解得到各底层模件的备用元件数量；所述备用元件配置优化模型的目标函数以各底层模件的备用元件数量为优化变量，以系统综合成本最低为优化目标。通过本发明专利技术能够得到同时兼顾稳控系统运行成本和系统可靠性的备用元件数量，为交直流电网安全稳定控制系统底层模件备用元件的配置提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】
电网安全稳定控制系统备用元件配置方法和存储介质
本专利技术涉及电网安全稳定控制系统分析与规划
，特别是一种适用于交直流电网安全稳定控制系统的备用元件配置方法和存储介质。
技术介绍
随着电力系统的发展，互联电网规模不断扩大，高压直流和柔性交流输电设备逐渐增加，风电、光伏等新能源并网增长迅速，用电需求不断增大，电力系统安全稳定运行变得越来越重要。作为保障电网稳定性、安全性的第2道防线，电网安全稳定控制系统设计和风险评估，对于电力系统安全运行具有重要意义。交直流电网安全稳定控制系统由关键元件跳闸、直流闭锁等严重事件触发，按照预定控制策略表，执行切机、切负荷、提升/回降直流等控制措施，避免电网出现功角失稳、电压失稳、频率失稳、非预期解列等重大安全问题。因此，交直流电网安全稳定控制系统主站、子站、执行站及其通信元件的可用与否，对安全稳定控制系统实现预期功能、维持电网安全稳定运行至关重要。交直流电网安全稳定控制系统内部结构复杂，不易将控制主站、控制子站、执行站以及通信通道间直接进行状态等值，也不便于直接分析最底层模件对稳控系统的风险状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网安全稳定控制系统备用元件配置方法，电网安全稳定控制系统包括多个设备，各设备分别包括至少一个底层元件，各底层元件分别对应设置有底层模件，各底层模件分别配置有备用元件；其特征在于：/n获取电网安全稳定控制系统拓扑结构参数，并根据电网安全稳定控制系统拓扑结构，确定不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系；/n获取各底层模件的可靠性参数；/n根据各底层模件的可靠性参数，各备用元件的预设可靠性参数，以及底层模件与其备用元件之间、不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系，利用预先构建的备用元件配置优化模型，求解得到各底层模件的备用元件数量；/n根据求解得到的各底层模件的备用元件数量，确定电网安...

【技术特征摘要】
1.一种电网安全稳定控制系统备用元件配置方法，电网安全稳定控制系统包括多个设备，各设备分别包括至少一个底层元件，各底层元件分别对应设置有底层模件，各底层模件分别配置有备用元件；其特征在于：
获取电网安全稳定控制系统拓扑结构参数，并根据电网安全稳定控制系统拓扑结构，确定不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系；
获取各底层模件的可靠性参数；
根据各底层模件的可靠性参数，各备用元件的预设可靠性参数，以及底层模件与其备用元件之间、不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系，利用预先构建的备用元件配置优化模型，求解得到各底层模件的备用元件数量；
根据求解得到的各底层模件的备用元件数量，确定电网安全稳定控制系统的备用元件配置方案；
所述备用元件配置优化模型的目标函数，以各底层模件的备用元件数量为优化变量，以电网安全稳定控制系统的综合成本最低为优化目标。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，方法还包括：
基于求解得到的备用元件数量，计算备用元件配置优化模型的目标函数值对备用元件数量的灵敏度，以及稳控系统可靠性对备用元件可调可靠性参数的灵敏度；
根据灵敏度计算结果，确定备用元件数量和可靠性参数；
将确定出的备用元件数量和可靠性参数作为最终备用元件配置方案。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，目标函数值对稳控系统中各底层模件的备用元件数量的灵敏度为第一灵敏度，稳控系统故障概率对各底层模件的各备用元件的可调可靠性参数的灵敏度为第二灵敏度；
所述根据灵敏度计算结果确定备用元件数量和可调可靠性参数，包括：
判断计算得到的第一灵敏度和第二灵敏度是否满足设定阈值：若满足，则各底层模件的备用元件数量和可靠性参数无需调整；
响应于仅第一灵敏度/第二灵敏度不满足设定阈值，则根据第一灵敏度/第二灵敏度计算结果调整备用元件数量/可调可靠性参数；
响应于第一灵敏度及第二灵敏度皆不满足设定阈值，则在根据第一灵敏度调整备用元件数量后，再根据第二灵敏度调整备用元件的可调可靠性参数；
计算调整后的稳控系统故障概率和运行成本；
判断调整后的稳控系统故障概率和运行成本是否满足预设要求，若满足则调整结束，若不满足则继续调整直至调整后的稳控系统故障概率和运行成本满足预设要求。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述底层模件的备用元件的可靠性参数包括部分可调或全部可调的修复率、故障率和安装率；
所述根据第一灵敏度调整备用元件数量为：
判断第一灵敏度的绝对值和正负：若绝对值大于设定阈值，且为正值，则减少备用元件数量；若绝对值大于设定阈值，且为负值，则增加备用元件数量。


5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征是，所述电网安全稳定控制系统拓扑结构数据包括，电网安全稳定控制系统中稳控装置的数量，各稳控装置所包含的设备类型和数量，以及各设备所包含底层模件类型和数量；
所述预先构建的备用元件配置优化模型的目标函数为：



其中，Eu表示稳控系统的故障损失，Er表示稳控系统安装底层模件备用元件的费用，P(x)表示安装备用元件后的稳控系统故障概率，Eu、Er、P(x)均为变量备用元件数量的函数；
备用元件配置优化模型的等式约束包括：



不等式约束包括：



其中，Pc代表逻辑串联关系的系统组成对象的上层系统组成对象的故障概率，Pi代表逻辑串联关系的各系统组成对象的故障概率，Pb代表逻辑并联关系的系统组成对象的上层系统组成对象的故障概率，Pj代表逻辑并联关系的各系统组成对象的故障概率，n、m分别代表同一系统组成对象下逻辑串联、并联关系的下层系统组成对象的数量；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜云松，邱威，薛峰，赖业宁，李碧君，李明应，霍超，孙宁，董希建，汪大洋，陈永华，任建锋，梁磊，李祝昆，李志辉，王忠明，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，国电南瑞科技股份有限公司，国网江苏省电力有限公司信息通信分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32